【嘉德點評】捷通科技的此項專利提出了一種集成可見光通信系統芯片的系統結構，在實現正常照明功能的同時，利用不同的控制信號實現了數據的雙向傳輸，在未來的商場導覽、導航方面具有很大應用前景。
集微網消息，捷通科技是國內注重發展可見光通信的新興企業，其智能LED系統集成可見光通信與可見光室內定位、WiFi連接和照明三合一功能，可廣泛應用於商場導購、語音導航、室內展館導覽等場景。
可見光通信技術是以可見光LED作為光源，以光電探測器作為信號接收端，將發送信號調製在LED發出的可見光上進行通信的一種無線光通信技術，目前主要應用於室內照明系統中，可以在照明的同時實現短距離通信。在現有技術中，大多數的可見光通信（VLC）芯片開發多集中在使用定製的CMOS成像器設計無線光學接收器。然而，目前VLC發射器仍主要基於分立元件實現，一方面分立元件的系統成本高、可靠性低、尺寸大，另一方面專用的VLC發射器的功耗過高，限制了可見光通信技術的發展。
早在2018年4月2日，捷通科技就提出了一項名為“集成可見光通信系統級芯片結構”的發明專利（申請號：201810281524.0），申請人為捷通科技有限公司。
圖1 集成VLC系統單元模塊圖
集成可見光通信系統的單元如圖1所示，包含電源管理單元PMU，通信單元12，可見光通信單元14以及安全單元18。電源管理單元PMU連接到電源11並從中獲取電能供給整個系統元件；通信單元連接至外部數據源控制大量數據傳輸；VLC單元連接光電傳感器與LED發射源，利用輸入的基帶信號調製LED發光以傳送信息或者通過光電傳感器接收信息；安全單元連接通信單元與VLC單元，用於保證網絡和/或VLC數據訪問的安全性，可對傳輸的數據進行加密解密操作，比如將特殊數據只傳輸給特定用戶以保證數據安全。
圖2 VLC單元的數字基帶處理
VLC單元中將通信單元傳輸過來的基帶數據進行數字信號處理，輸入的每個數據集由物理層數據頭(PHR)和物理業務數據單元(PSDU)組成，經速率匹配讀入後，進行RS編碼與卷積編碼，以避免路徑損耗和由前向糾錯引起的干擾。同時，為了避免突發差錯對特定符號造成影響，在RS編碼和卷積編碼之間插入了交織器打亂序列順序。遊程長度受限(RLL)編碼器36使用曼徹斯特編碼或4B6B編碼來保證DC平衡，並避免冗長的1和0數據序列使LED燈閃爍，同時有利於接收機側時鐘提取。OOK調製器則利用二進制數據調製光源的亮滅閃爍。
圖3 VLC單元模擬信號處理
圖2中對數字信號處理完成後，信號傳遞給模擬電路中，合理驅動LED工作在正常穩定狀態，具體細節如圖3所示。LED燈一般位於多個不同的陣列格式中，為了將數字基帶信號加在多個LED上，使用一個受控的漏電流鏡通過適應LED接通電壓的變化來平衡每個支路的輸出電流。晶體管M2提供參考基電極，電流DVLC利用晶體管M3進行調製以用於可見光通信。輸出晶體管M1-M4為高壓NMOS裝置以抵抗由VLC調製導致的大的電壓擺幅。晶體管M1、M4、M5和M8的柵極可直接由DVLC通過下拉晶體管MPD調製以進一步地加速接通時間，LED的串聯形式保證各個LED的發光功率相同，保證了照明功能。
捷通科技的此項專利提出了一種集成可見光通信系統芯片的系統結構，在實現正常照明功能的同時，利用不同的控制信號實現了數據的雙向傳輸，在未來的商場導覽、導航方面具有很大應用前景。
閱讀更多 半導體投資聯盟 的文章
